汽车空调风门控制机构的优化设计及试验验证

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1、上海交通大学硕士学位论文汽车空调风门控制机构的优化设计及试验验证姓名：袁伟光申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：黄宏成20090201上海交通大学工学硕士学位论文摘要汽车空调风门控制机构的优化设计及试验验证摘要温度混合风门作为汽车空调控制系统中调节空调温度的关键部件，对于它的精确控制是目前汽车空调系统设计研究的一个重要组成部分。目前常用的风门控制机构是凸轮机构型式，具有结构简单紧凑、制造成本低廉、设计周期短等优点。但是由于这些机构多数属于手动控制的纯机械结构，风门角度的精确控制、保证空调温度的线性化以

2、及控制机构的载荷优化是设计中的难点。本文利用虚拟样机软件ADAMS，建立了温度混合风门控制机构的动力学模型，研究风门的运动规律、压力角以及载荷情况等，并通过理论计算推导出了凸轮控制机构的力传递公式。在此基础上建立了风门控制机构的优化模型，以拉索拉力为优化目标、风门运动规律曲线和机构关键点坐标为设计变量、压力角等为约束条件，自动求解、生成最优化的风门控制机构。在动力学仿真的基础上，又设计了风门控制机构的台架试验，对风门扭矩以及拉索拉力进行实验研究，并与仿真结果作对比分析。最后基于ADAMS二次开发语言为企业设

3、计一套温度混合风门控制机构的设计界面，将载荷优化、凸轮轮廓线的设计等过程界面化、可视化。关键词：温度混合风门，控制机构，ADAMS，动力学仿真，优化I上海交通大学工学硕士学位论文ABSTRACTOptimalDesignandExperimentoftheDoorControlMechanismofAutomotiveAirConditionerABSTRACTTheairmixdooristhemostimportantapparatustoaltertemperatureinautomotiveairc

4、onditioner，sotheprecisecontrolofitisquiteimportantfordesignorresearchofairconditioner.Nowthemostpopularcontrolapparatusofairmixdoorarecammechanisms，andtheyhavesomeadvantages:thecompactstructure，lowmanufacturingcost，shortdesigncycle，etc.Butmostofthemareabso

5、lutelymanualcontrolmechanisms，sotheyalsohavesomedisadvantages.Thepricisecontrolofthedoorangle，ensuringthetemperaturelinearityandtheloadoptimizationarethekeyproblemsindesign.ThispaperestablishedadynamicmodeloftheairmixdoorcontrolmechanismwithADAMSsoftware,a

6、ndstudiedonthemotioncurveofairmixdoor，campressureangle,loadcondition，etc.Theformulaofloadtransmissionforcamcontrolmechanismwasinferredbytheoreticalcalculation.ThenthispaperusedtheparameterizingfunctioninADAMStoestablishaoptimizationmodelwhichusedthecablefo

7、rceastheoptimizingtarget，themotioncurveofdoorandthecoordinateofkeypointsasthedesignvariables，thepressureangleastheconstraint.Throughthismodel,itcancalculateandgeneratetheoptimumcontrolmechanismofairmixdoorautomatically.Afterthedynamicsimulation，atestrigfor

8、thecontrolmechanismofairmixdoorwasdesignedandconstructed.Thetestsincludedtorquetestforairmixdoorandtheforcetestforcable.Withthetestresultandsimulationresult,wecouldcombinethemtogetfurtheranalysis.Atlastthispa